【摘要】：烷基化油又名工業(yè)異辛烷,具有低硫,低烯烴以及高辛烷值的良好特性,是種十分優(yōu)異的汽油調(diào)和油。依據(jù)某煉化企業(yè)的烷基化工藝,作者完成了該工藝的全流程穩(wěn)態(tài)及動(dòng)態(tài)模擬,測(cè)試了工藝設(shè)計(jì)的合理性,愿為國(guó)內(nèi)自主碳四烷基化工藝工藝包的開(kāi)發(fā)盡綿薄之力。本文研究的烷基化裝置設(shè)計(jì)規(guī)模為16萬(wàn)噸/年烷基化油,但根據(jù)MTBE裝置所提供的液化氣量及液化氣中的烯烴含量,實(shí)際可生產(chǎn)烷基化油約13.13萬(wàn)噸/年。該裝置引進(jìn)的是美國(guó)DuPont公司開(kāi)發(fā)的工藝包,此工藝主要由四部分組成:原料加氫精制部分、烷基化反應(yīng)部分、制冷壓縮部分以及產(chǎn)品精制分餾部分。由于受制于企業(yè)利益和知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)等法規(guī),文獻(xiàn)和網(wǎng)上未曾公布該工藝的PID和PFD圖等資料,所以本課題研究始于搭建工藝流程。根據(jù)某煉化企業(yè)的烷基化裝置操作規(guī)程工藝流程說(shuō)明部分,作者應(yīng)用CAD作圖軟件大致畫出了該工藝的流程簡(jiǎn)圖。然后作者利用通用化工流程模擬軟件UnisimDesign,選取PR-Twu熱力學(xué)計(jì)算方法,對(duì)工藝全流程進(jìn)行穩(wěn)態(tài)模擬,依據(jù)工藝流程和各裝置的設(shè)計(jì)參數(shù)得到了各物流的信息,同時(shí),該工作也是對(duì)工藝流程及設(shè)備參數(shù)進(jìn)行的一種測(cè)試。為了完成工藝的動(dòng)態(tài)模擬,作者首先整理出模擬該流程所需要的全部組分及其適應(yīng)的溫度范圍,并依靠UnisimDesign軟件內(nèi)的物性數(shù)據(jù)庫(kù)得到各組分的基礎(chǔ)物性數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)庫(kù)中未有的組分利用適宜的物性估算方法計(jì)算得到。然后作者研究了工藝中各單元設(shè)備的控制方案,如脫輕烴塔,烷基化反應(yīng)器,壓縮機(jī),脫異丁烷塔和脫正丁烷塔等,進(jìn)而得到了主要的控制模型。以上工作完成之后,作者根據(jù)工藝流程圖來(lái)繪制仿真流程圖,將其應(yīng)用于通用化工裝置動(dòng)態(tài)模擬與優(yōu)化平臺(tái)(DSO),進(jìn)行全流程動(dòng)態(tài)模擬工作。動(dòng)態(tài)模擬結(jié)果表明:測(cè)試結(jié)果與工藝設(shè)計(jì)值吻合良好,這不僅說(shuō)明了工藝設(shè)計(jì)合理,而且表明了動(dòng)態(tài)模擬的準(zhǔn)確性。
【圖文】：

積冷凝器的冷凝液，一部分回流，一部分作為產(chǎn)品流出。塔底流出物一部分在重沸器逡逑（Ｅ１０２）加熱下產(chǎn)生氣相回流，剩余部分則途經(jīng)換熱器（Ｅ１０４）以及冷卻器（Ｅ１０５）逡逑冷至約４０°Ｃ進(jìn)入烷基化工段。此部分流程見(jiàn)圖２－１。逡逑Ｅ１０３邐燃料氣逡逑￣邋邐邐＾逡逑加氫裂化液化氣邐Ｍ—ＢＥ■未反應(yīng)Ｃ４逡逑（ｗ邋Ａ等人\－Ａ邋Ａr-逡逑ｃｉ0ｑ邋＾°ｐｉ°３邐？逡逑３１０２邐加邐）１0１邐３１０５逡逑烴■刁邐液化氣？！邐Ｊ邐｜邐ｇ逡逑塔邐ｇ邐沖水逡逑罐邐罐邐器逡逑Ｙ邐丫邐￥邐Ｙ逡逑．邋ｉ0１０４邐卜４邋灥邐＾Ｐ１０１逡逑Ｌ邋Ｅ１０４邋Ｉ邐Ｍ１０２逡逑￣ｘ＼）ｙｍ——Ｉ邋邐ｍｓｓ邐邐邋邐１＾＞逡逑Ｅ１０１逡逑邐邐ＬＪ逡逑圖２－１加氫精制部分流程圖逡逑Ｆｉｇ＃２－１邋Ｐｒｏｃｅｓｓ邋ｆｌｏｗ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｉｎｇｒｅｄｉｅｎｔ邋ｈｙｄｒｏｆｉｎｉｎｇ邋ｓｅｃｔｉｏｎ逡逑２．２．２烷基化反應(yīng)部分逡逑將冷卻器Ｅ１０５冷卻后的碳四物料與從異丁烷塔（Ｃ２０１）過(guò)來(lái)的循環(huán)異丁烷混合逡逑在一起，然后經(jīng)換熱器Ｅ２０１冷卻至約１１°Ｃ。再進(jìn)入脫水器（Ｄ２０１），脫除原料中的逡逑游離水，使其含水量低于ｌＯｐｐｍ。隨后與來(lái)自閃蒸罐（Ｄ２０３）的循環(huán)冷劑混合在一起逡逑后均分兩路分別進(jìn)入烷基化反應(yīng)器（Ｒ２０１Ａ／Ｒ２０１Ｂ）。逡逑反應(yīng)后的原料先經(jīng)過(guò)沉降器Ｄ２０２Ａ和Ｄ２０２Ｂ，實(shí)現(xiàn)酸和烴類物質(zhì)的分離，然后逡逑分出的酸發(fā)部分要回到反應(yīng)系統(tǒng)被重復(fù)利用。生產(chǎn)裝置上有兩臺(tái)反應(yīng)器，呈并聯(lián)設(shè)計(jì)，，逡逑Ｃ４原料被分成兩股，分別送入Ｒ２０１Ａ與Ｒ２０２Ｂ。而補(bǔ)充的新鮮硫酸則進(jìn)入酸沉降罐逡逑Ｄ２０２Ａ

一側(cè)空間用于反應(yīng)器采出液的汽液分離，另外一側(cè)則用于制冷劑的分離。閃蒸逡逑管采出的液相物流線與原料進(jìn)行換熱，然后進(jìn)入精制工段。而另一部分的制冷劑則與逡逑原料混合后與緩沖罐氣相空間出來(lái)的烴類氣體一起進(jìn)入制冷壓縮部分。流程如圖２－２。逡逑沉降思（沉降逡逑（Ｑ—＾邐１邋Ｍｈ邐逡逑：：邐ｊ：］邐—逡逑０２０３邐Ｘ￣邋ｊＴＪ邋＾邐０２０１逡逑邐邋邐—！邐（邐Ｒ２０１Ｂ邐ｒ邋Ｒ２０１Ａ邐（—逡逑侯基化反＆器ｂ邐）邐Ｖ邋保x伝從Γ常徨危╁危齲義纖義掀麇義希皺危眨義希懾澹校玻埃插澹坼澹校玻埃卞義希ǎ

本文編號(hào)：2694916